傅向升谈循环经济与生物基化学品

编者按 2025年10月28日，“2025石油和化工产业循环经济发展会议暨第三届上海化学工业区绿色低碳发展会议”在上海召开，中国石油和化学工业联合会副会长傅向升应邀出席并作主旨报告。他重点跟与会代表分享了循环经济与生物基化学品的发展与未来趋势，现将报告的主要内容编辑如下，供行业同仁参阅。

一、 什么是循环经济？

循环经济的理念萌芽诞生于20世纪60年代的美国。因受多起事件和环境危机的影响而诞生。

1.循环经济理念的萌芽与诞生。一是受《寂静的春天》科普读物的启发。1962年美国生态学家蕾切尔·卡逊出版了《寂静的春天》，主要是描写因过度使用化学药品和肥料，而导致的环境污染、生态破坏，最终给人类带来不堪重负的灾难；指出生物界以及人类所面临的危险，呼吁人们认真思考人类社会的发展问题，唤醒了人们的环境保护主义意识。

二是受到一张照片的启发。1972年12月7日阿波罗17号的航天员拍摄了一张地球的照片，在太空视角下（当时阿波罗17号正背向太阳）地球好像一颗弹珠，就被命名为“蓝色弹珠”，这是人类第一次从太空、清晰拍到地球发亮一面的照片，受此启发，人们联想到了地球在太空中就像宇宙飞船一样，要靠不断消耗自身有限的资源而生存，如果不合理开发资源、破坏环境，就会像宇宙飞船那样走向毁灭。

三是受美国西部“黑色风暴”影响。1934年5月11日凌晨，美国西部草原地区发生了一场空前未有的黑色风暴，大风整整刮了3天3夜，风暴所经之处溪水断流、庄稼枯萎、牲畜渴死，成千上万的人流离失所。这是人们对土地资源的不断开垦，森林的不断砍伐，致使土壤风蚀严重，加大了土地沙化现象。黑色风暴的袭击给美国的农牧业生产带来了严重的影响，致使大片小麦枯死，以致引起当时美国谷物市场的波动，冲击经济的发展，这是大自然对人类文明的一次历史性惩罚。

四是受日本水俣事件的影响。1939年开始，在水俣镇的日本氮肥公司开始生产氯乙烯，使用了含汞的催化剂，使废水中含有大量的汞，这种汞在水体中，被水中的鱼食用，水俣镇的居民食用鱼后，汞在人体内聚集从而产生一种怪病。开始时只是口齿不清，步履蹒跚，继而面部痴呆，全身麻木，耳聋眼瞎，最后变成神经失常，直至躬身狂叫而死，后来诞生了国际社会控制和减少汞污染的《水俣公约》。

五是受日本四日市烟雾事件的影响。四日市位于日本东部海湾，1955年这里相继兴建了十多家石油化工厂，化工厂终日排放的含SO₂的气体和粉尘，使昔日晴朗的天空变得污浊不堪；1961年开始，呼吸系统疾病在这一带发生，并迅速蔓延；1964年这里曾经有3天烟雾不散，哮喘病患者中不少人因此死去。主要原因是四日市每年SO₂和粉尘排放量达13万吨之多，大气中SO₂浓度超过标准5-6倍，形成厚厚的烟雾，其中含有害的气体和金属粉尘，它们相互作用生成硫酸等物质。

此外，还受到1943年洛杉矶光雾事件、1948年美国多诺拉烟雾酸雨事件等影响。

下面，重点谈一下影响最大的1952年“伦敦烟雾事件”。伦敦素有世界“雾都”之称，每当春秋之交，这里经常被浓雾所笼罩，像是披上一层神秘的面纱。而从18世纪末期的工业革命起，烟雾越来越重，因为工业革命之后，英国大城市的燃煤量骤增，城市发电靠煤、火车的动力靠煤、工厂靠烧煤进行生产、居民家庭也靠烧煤来取暖，导致了1952年12月发生了20世纪十大环境公害事件之一的“伦敦烟雾事件”。1952年12月4日开始，连续的浓雾将近一周不散，工厂和住户排出的烟尘和气体大量在低空聚积，整个城市为浓雾所笼罩，陷入一片灰暗之中。12月5日白天，伦敦出现烟雾，下午烟雾渐渐呈现黄色，当天晚上烟雾逐渐变浓，能见度变得只有几米，美丽的泰晤士河谷被烟雾笼罩，烟雾使泰晤士河船上干活的人泪流不止，还有的居民说自己在走路时看不见自己的脚。除了伦敦地铁，伦敦的交通几乎瘫痪，泰晤士河上的船被迫停驶，双层巴士只能借助雾灯缓慢在市区行驶，交通引导员手持手电或火炬指引公共汽车缓慢行驶；城内开车的人不仅亮着车前灯，还要把头伸向窗外，仔细观察前方，缓慢行驶。市民健康也受到严重影响，许多市民出现胸闷、窒息等不适感，发病率和死亡率急剧增加。据统计，其间有4700多人因呼吸道病而死亡，雾散以后又有8000多人死于非命；发生哮喘、咳嗽等呼吸道症状的病人明显增多，因支气管炎死亡人数为正常时期的9倍，因冠心病死亡人数为正常时期的2.4倍，因肺结核死亡人数为正常时期的5.8倍。这就是震惊世界的“雾都劫难”。从那次烟雾事件以后英国开始注重环境保护，1995年英国通过了《环境法》，要求制定一个治理污染的全国战略，要求工业部门、交通管理部门和地方政府同心协力，减少一氧化碳等8种常见污染物的排放量。

 受到这些事件的启发，特别是环境危机的影响，不仅让人们看到了传统经济快速发展对资源的过度依赖以及对人类和生态环境造成的影响，也让人们认识到地球的资源并不是取之不尽、用之不竭的，地球的环境更不是无限容量的，既受容纳和修复能力所限，也是很脆弱的。同时人们的环境意识被唤醒，认识到无节制的向大自然索取、无节制的向环境排放，人类终究会自食其果，甚至会自我毁灭，人们开始认识到“循环经济”的重要性。1972年各国在斯德哥尔摩签署了《人类环境宣言》。20世纪80年代以来，转变传统发展理念、发展循环经济逐渐成为国际社会的重要趋势和共识，发达国家把发展循环经济作为国家战略优势的重要途径，也成为提高世界市场竞争力的重要手段。

2.“循环经济”的概念。美国经济学家K·波尔丁上世纪60年代首先提出了循环经济概念：在人、自然资源和科学技术的大系统内，在资源投入、企业生产、产品消费及其废弃的全过程中，把传统的依赖资源消耗的线形增长经济，转变为依靠生态型资源循环来发展的经济。我国2025年6月新颁布的《中华人民共和国循环经济促进法》中定义：循环经济是指在生产、流通和消费等过程中进行的减量化、再利用、资源化活动的总称。2021年国家发展改革委印发的《“十四五”循环经济发展规划》中明确，循环经济是一种以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征，符合可持续发展理念的经济增长模式，是对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统增长模式的根本变革。

3.我国对循环经济的重视。我国改革开放以后，经济高速发展的同时，对经济发展、社会发展以及科技进步和国家资源禀赋、环境制约的认识不断深化，发展观念不断与国际接轨，上世纪九十年代起就高度重视循环经济发展。新世纪以来，针对我国经过几十年持续高速发展以后，资源相对短缺而又大量消耗的突出矛盾，为破解我国资源以及环境对经济发展的瓶颈制约，有序推进循环经济发展，2021年国家发展改革委印发了《“十四五”循环经济发展规划》，提出了明确的发展目标：到2025年，主要资源产出率比2020年提高约20%，单位GDP能源消耗、用水量分别降低13.5%、16%左右，大宗固废综合利用率达到60%，资源循环利用产业产值达到5万亿元等。同时还规划部署了三大重点任务：一是构建资源循环型产业体系，提高资源利用效率；二是构建废旧物资循环利用体系，建设资源循环型社会；三是深化农业循环经济发展，促进农业农村可持续发展。

2024年2月国务院办公厅印发了《关于加快构建废弃物循环利用体系的意见》，进一步细化了废弃物循环利用的目标和路径。特别强调遵循“减量化、再利用、资源化”的循环经济理念，以提高资源利用效率为目标，以废弃物精细管理、有效回收、高效利用为路径，覆盖生产生活各领域，发展资源循环利用产业，健全激励约束机制，为高质量发展厚植绿色低碳根基。

2025年6月新颁布了《中华人民共和国循环经济促进法》，明确指出发展循环经济是国家经济社会发展的一项重大战略。党的十八大以来，我国在大力推行循环型生产方式，推广绿色生活方式，强化重点品类资源循环利用，抓好塑料污染全链条治理、商品过度包装治理以及积极开展循环经济国际合作等方面，都取得了明显的成效。

二、循环经济与传统经济模式的区别与发展循环经济的“3R”理念

第一次工业革命推动工业经济进入到快速发展时代，第二次工业革命推动工业经济进入规模化时代，第三次工业革命推动工业经济进入到现代化时代，目前我们正在经历以人工智能为标志的第四次工业革命。

1.工业化初期传统经济模式的危害。第一次工业革命带动传统工业快速发展时期，当时的人们认为地球资源是无限的，是取之不尽、用之不竭的。当时传统工业经济的生产观念是最大限度地开发利用自然资源，最大限度地创造社会财富，最大限度地获取利润。那时的人们对自然资源的获取、开采是不受约束的，对资源的消费和产品生产是无节制的，生产过程中产生的废水、废气、废渣大量排放、废弃或堆砌于环境也是不受限制的。结果经过近百年无节制的快速发展以后，给环境、生态和人类造成的危害到了无法忍受的地步，欧美等发达国家频发污染事件。上面谈到的美国西部的黑色风暴、伦敦烟雾事件以及日本水俣事件等，都是典型的案例，类似的环境危害事件以及对人们造成的健康危害，在十九世纪末和二十世纪上半叶，在欧美等先期工业化的国家和地区频频发生。

2.传统经济与循环经济的区别。传统经济的生产模式是资源--产品--废物排放，其消费模式是产品--消费--废物排放，都属于物质单向流动的经济模式。这种单向模式把所有的废渣、废水、废气、生活垃圾和其他污染物，不加任何处理，随意排放到环境中。传统工业经济这种只考虑经济效益，不考虑资源的稀缺性和环境容量，对资源的利用常常是粗放的和一次性的，通过把资源持续不断地变成废物来实现经济的数量型增长，导致了许多自然资源的短缺与枯竭，并酿成了灾难性环境污染后果。传统经济模式创造的财富越多，消耗的资源就越多、产生的废弃物也越多，对环境资源的负面影响也就越大，对人类和社会造成的危害也就越严重。

而循环经济是“资源-产品-再生资源-再生产品”的闭环经济，形成合理的封闭循环，以消耗最少的资源、生产更多的产品、最大限度地减少废弃物的产生、减少对环境的影响，从而使经济活动对自然环境的影响控制在尽可能低的程度。也就是通过发展循环经济，走出传统工业经济“拼命生产、拼命消费”的误区。改变传统经济“资源—产品—污染排放”这种物质单向流动的经济模式，实现物质不断循环利用的经济发展模式，构建“资源—产品—再生资源”的物质循环流动的过程，使得整个经济系统以及生产和消费的过程基本上不产生或者少产生废弃物。

3.循环经济的“3R”理念。 即减量化(Reduce)、再使用(Reuse)和资源化(Recycle)原则。

减量化(Reduce)理念，要求在经济增长的过程中为使这种增长具有持续的和环境相容的特性，人们必须从生产的源头就充分考虑节省资源、提高单位产品对资源的利用率、预防废弃物的产生，而不是把眼光放在产生废弃物后的治理上。如何做到减量化？对生产过程而言，企业可以通过技术改造，采用先进的生产工艺，或实施清洁生产来减少单位产品生产的原料消耗量和污染物的排放量。减量化的另一种表现是产品的小型化和轻型化，产品包装的简单朴实而不是豪华浪费，都可以做到从经济活动的源头就注意节约资源和减少污染。

再使用(Reuse)理念，要求尽可能多次或尽可能多种方式地使用产品和包装材料（容器）。以初始的形式被反复使用，尽量延长产品的使用期，而不是非常快地更新换代，以防止物品过早成为垃圾。像餐具、背包、布袋等反复使用是再使用理念的体现，废催化剂的再生利用、废弃物的拆卸、修理和组装用过的和破碎的物品以及少用或不用一次性用品、抵制一次性用品泛滥，都是再使用理念的体现。

资源化(Recycle)理念，要求尽可能多地再生利用或循环利用，通过对“废物”的再加工(再生)处理使其作为资源，制成新的产品再次进入市场或生产过程，以减少废弃物的产生。资源化有两种情况：第一种是原级资源化循环利用，将废弃物循环用来形成与原来相同的新产品，如利用废纸生产再生纸，利用废钢生产钢铁。另一种是次级资源化循环利用，是将废弃物用来生产与其性质不同的其他产品的原料的再循环过程。石化领域发展循环经济，既有原级资源化循环也有次级资源化循环，我们称之为“物理循环和化学循环”。

“3R”理念提倡从源头上减少资源和能源的消耗，生产过程中消耗最少的原料和能源来生产既定的产品，在消费和使用环节又提倡多次使用、减少或拒绝一次性用品，即使是废弃物或生产过程的副产物也提倡资源化循环利用，以此来节省资源、保护环境。

三、循环经济与生物基化学品

石化产业发展循环经济有着独特的优势，石化领域很早就认识到循环经济是石化产业实现绿色低碳最现实的路径选择，因为化学反应的神奇之处就在于原料的广泛性。

1.石化产业循环经济起步早、效果好。伴随着第二次工业革命，合成化学的起步可以说是循环经济的典型案例，当时炼钢需要焦炭，炼焦过程产生了大量的煤焦油，拜耳和巴斯夫的诞生就是以炼钢工业的副产物-煤焦油为原料，人工合成染料，毫不夸张地说这一发明直接催生了现代化学工业的诞生。今天电石渣循环利用制水泥，磷石膏联产水泥循环回收硫磺制酸以及焦炉气、电石炉尾气代替煤制合成气制甲醇、发展碳一化工产业链、铝渣和磷石膏中的氟回收制氢氟酸等循环模式都取得了很好的成效。

现在最受关注的是大量废弃塑料的循环利用，物理循环可以重复使用：如包装桶（箱）、托盘等，也可以实现梯级利用、节省新塑料的使用量，如废弃塑料循环利用制造汽车保险杠、公园长廊、长椅、景观栈道等。

化学循环可以通过裂解（热裂解、催化裂解）、解聚（醇解、水解等）、气化等不同方式，再循环合成全新的化学品和新材料，如回收的PET通过解聚重新回收聚酯单体，循环聚合为新的PET；混合塑料通过裂解得到以石脑油为主要成分的裂解油，经裂解炉获得乙烯、丙烯等新的单体，再合成更多的有机化学品和聚合物材料。化学循环的另一个途径是混合塑料经气化炉气化获得一氧化碳、氢为主要成分的合成气，再进一步合成甲醇、氨等化学品，甲醇经碳一化学（羰基化反应制醋酸、甲酸、碳酸酯、DMF等，甲醇氧化经甲醛到工程塑料聚甲醛，甲醇制烯烃等）获得众多化学品或高分子材料，氨可以用于化肥等生产。不论哪一种的循环利用都大量减少石油、天然气、煤炭、磷矿石、硫铁矿、萤石矿和碳酸盐的开采。

2.生物质资源的利用是循环经济的重要课题，这也是当前国内外高度关注的一个创新与发展的重要方向。无论是植物秸秆、还是木质纤维素，都可以经过生物技术获得生物基化学品和生物基材料；废弃生物质资源经气化还可以合成甲醇及其下游产业链的众多产品。所以，石化产业转型升级，一定不能忽视生物质资源循环利用这一重要课题。因为以生物质为原料通过生物技术路径，与以石油天然气和煤炭等化石资源为原料、通过化学合成路径一样，可以获得已知的任何化学品和合成材料。

第一何谓生物基化学品？先看一下化石基化学品，化石基产品是指以石油、天然气或煤炭为原料，经化学反应过程或聚合工艺而获得的化学品或材料。而生物基产品是指以生物质为原料，通过生物制造（合成、加工、炼制）过程，获得的化学品和合成材料。生物基材料，是指以生物质为原料经生物或化学的方法制得的材料，目前有生物基塑料（聚烯烃、尼龙等）、生物基纤维（聚酯、氨纶、尼龙56等）、生物基橡胶（蒲公英橡胶、杜仲橡胶等）等等。其中，生物可降解材料是十分重要的一类，因为具有传统化石基材料不具备的绿色、环境友好、原料可再生以及材料可降解等特性。生物可降解塑料在一次性包装材料、餐具、地膜等领域应用较普遍，生物基纤维（PLA、PTT、PA56、PA11等）已在时装、家居、户外用品以及工业领域应用。生物质能源，以生物质为原料经燃烧发电或生物化学转化为生物燃料（生物乙醇、生物柴油、生物航煤、生物甲烷、生物甲醇等）。因为生物质是可再生、可循环、绿色低碳的原料，通过植物光合作用可以再生、资源丰富、可保证资源的永续供应，又加上生物质可有效减排二氧化氮、含硫化合物等温室气体，近年来备受关注。 

第二生物质原料都有哪些？生物质原料一般指粮食、甘蔗、木薯、植物种子和植物秸秆、芦苇、木质纤维素以及微藻、废弃油脂等，以生物质为原料一般需经生物发酵、生物酶转化、生物催化等生物技术，也就是常说的生物制造过程获得化学品或合成材料。如粮食（木薯）经淀粉、葡萄糖经生物发酵或酶转化过程，可获得维生素、生物乙醇、生物基多元醇（1.3-丙二醇、1.4-丁二醇、甘油等）、生物基二元酸（1.4-丁二酸、己二酸等）、二元胺（尼龙56的单体戊二胺）等；粮食经淀粉、葡萄糖或藻类通过生物技术，除获得医药保健与营养品、食品添加剂等高端精细化学品外，还可以获得聚乳酸、PBS等生物可降解材料以及生物基尼龙56等新型材料；粮食（木薯）经淀粉、甘蔗经糖生物发酵法可获得生物基乙醇，生物乙醇经脱水获得生物基乙烯、以此为原料可获得一系列生物基有机化学品和生物基聚乙烯、EVA等聚合物。上面谈到的杜邦生物法1.3-丙二醇是新型聚酯PTT的单体、1.4-丁二醇是工程塑料PBT、氨纶和生物可降解材料PBS、PBAT的重要单体、1.4-丁二酸是生物可降解材料PBS的重要单体、己二酸是生物基尼龙66的重要单体；植物种子如蓖麻子，经蓖麻籽油可以聚合制得尼龙11、1010、10T等长碳链高性能生物基尼龙材料，等等。

第三 生物基材料和生物可降解材料的区别。两者不能划等号，即生物基材料不一定是可降解材料，生物可降解材料不一定是生物基的。也就是说生物基材料有的可降解、有的不能被生物降解，如以粮食淀粉或以植物秸秆为原料经生物法获得的生物基聚乳酸，在堆肥状态下是可降解的材料；而以粮食淀粉或植物秸秆为原料经生物发酵获得生物基乙醇，生物基乙醇再脱水获得生物基乙烯，生物基乙烯聚合与石脑油或轻烃为原料的乙烯聚合工艺条件相同、获得的聚乙烯材料也完全相同，就是不可降解的材料。同样的道理，生物基乙烯经氧化水合获得的生物基乙二醇、再与对苯二甲酸酯反应获得的PET即是生物基聚酯，也是不可降解的。现在的美国、巴西、韩国、日本等已创新实现经生物基乙醇可获得生物基丙烯，经聚合获得的聚丙烯同样也是不可降解的。所以说生物基材料不一定是可降解材料。

如何理解“生物可降解材料不一定是生物基的”呢？我们都知道，以化石资源为原料获得的很多聚合物，如聚烯烃、聚酯、聚氨酯、合成纤维等高分子材料都是不可生物降解的。但也有一些我们熟悉的化石资源的聚合物是生物可降解材料，如PBS（聚丁二酸丁二醇酯），它的两个单体是1.4-丁二醇（我国主要是以电石乙炔路线经炔醛法工艺或碳4路线经氧化加氢制取）和1.4-丁二酸（目前主要是顺酐加氢法生产），经聚合得到PBS，化石原料获得的PBS是可生物降解的材料。同样的以化石原料制取的PBAT、PBST，也都是可以生物降解的，所以说生物可降解材料不一定是生物基的。

3.生物技术是石化产业的重要方向和未来。据OECD预测，未来10年至少有20%的石化产品可由生物基产品替代；欧盟《工业生物技术远景规划》预测：2030年生物基原料将替代6%-12%的化工原料、30%-60%的精细化学品。

随着持续创新和技术的不断进步，生物技术将日益成熟、制造过程日益成熟、经济性将逐步提升，生物制造将为传统石化产业带来颠覆性、革命性的成果。总部位于德国的一家独立研究机构最新发布《生物基基础原料与聚合物-2024至2029年全球产能、生产及趋势》，不仅肯定了2024年是生物基聚合物“表现不俗”的一年，而且指出未来几年仍将快速增长，预计2029年前复合年均增长率将达到13%。其中，生物基可降解聚合物预计年增速会高达17%，未来产能释放和市场拓展的空间会更大。到2029年，亚洲和北美将主导全球生物基聚合物的生产和供应，二者将占全球生物基聚合物供应量的80%以上，届时欧洲的份额约10%。2024年全球生物基聚合物产量420万吨，醋酸纤维素和环氧树脂分别占生物基聚合物的26%和32%，其后还有生物基聚氨酯、聚乳酸、聚酰胺和PTT，其中全生物基聚乳酸因其良好的生物可降解性和机械性能，在包装、医疗等领域应用广泛，占比达8%。预计到2029年前，全球生物基聚丙烯、聚羟基脂肪酸酯、聚呋喃二甲酸乙二醇酯的产能增速将尤为突出，预计年均增长率将高达65%。其中，聚羟基脂肪酸脂的增长主要在亚洲，聚呋喃二甲酸乙二醇酯的增长主要在亚洲和欧洲，生物基聚丙烯产能增长主要在北美。在绿色低碳、应对气候变化和可持续发展的推动下，生物基聚合物将迎来新的发展机遇，亚洲凭借其产能和技术创新将引领生物基聚合物的强劲增长。当然，生物基聚合物还面临着技术瓶颈、成本控制以及回收和循环等难题，当前还难以与化石基聚合物竞争。

美欧已将生物制造定位为“21世纪经济主权争夺战”的关键领域，近年来美国先后发布《生物经济行动实施框架》《2020年生物经济研发法案》《美国生物技术和生物制造发展的明确目标》等多项规划和战略政策，提出振兴美国生物经济，发展生物基材料产业，意图掌控生物技术和生物制造全产业链优势。欧洲积极推进“地平线欧洲”等研究框架计划，系统开展生物制造领域的创新。德国通过了“国家生物经济战略”积极推动合成生物技术在工业领域的应用，巴斯夫、赢创、帝斯曼、索尔维、阿科玛等欧洲跨国公司以及道达尔、壳牌、BP等能源公司在生物制造、生物质能源等领域的创新与产业化都取得了明显的成果；杜邦、陶氏、三菱化学、帝人、LG等跨国公司，在生物基丙二醇及其纤维、生物基丙烯酸及其酯、生物基聚碳、生物基尼龙以及生物可降解聚乳酸等方面加大布局，全球生物制造领域的竞争格局将逐渐形成。

我国一直重视生物技术和生物制造的创新，自上世纪八十年代起将生物化工与化工新材料、精细化工并列为“三大创新重点”，2023年在战略性新兴产业领域重点布局生物制造，2025年党的二十届四中全会提出将生物制造为重点前瞻布局未来产业。我国将聚焦生物制造组织战略科技力量，为打造现代化产业体系实施重点突破。

4.生物化工的技术创新。生物化工第一代技术，粮食-淀粉-葡萄糖-生物基化学品或材料，或以甘蔗、木薯等为原料；第二代技术，植物秸秆（含木质纤维素和废弃生物质）。第三代技术则是以海藻、二氧化碳等为原料。第一代有成熟的工业化技术和生产装置，如美国、巴西和我国等大量生产的生物质乙醇，我国与欧美等生产的生物可降解材料聚乳酸；我国与欧美等生产的各种维生素、食品与饲料添加剂等。

第二代技术正处在工业化示范阶段，我国和欧美都有以植物秸秆为原料生产生物质乙醇的万吨级示范装置（国投在黑龙江），我国以植物秸秆为原料生产生物可降解材料聚乳酸，也已建成万吨级示范装置（安徽丰原），所以说第二代技术我国处于领先水平。

第三代技术大都处于实验室研发阶段，如果实现了海水养殖微藻、微藻为原料生物合成燃料及化学品，当技术成熟、经济性也过关的话，石化产业摆脱化石原料的制约也就不远了。我国的海藻养殖以及生物合成营养素、合成生物燃料等都取得了良好的进展。

生物质燃料第一代技术，淀粉-生物乙醇或棕榈油、菜籽油、豆油等为原料合成生物基脂肪酸甲酯。原料的供应半径一般为100公里，当前受生物质原料供应稳定性和不同生物质原料的影响和制约。生物质燃料的新一代技术是生物质气化或废弃塑料气化、经费托合成生物燃料，粮食或植物秸秆经生物质乙醇再合成生物燃料，都在研发过程中。

5.目前两个重要的生物质产品。一是生物乙醇。生物乙醇不仅可以作为生物燃料直接添加到汽油中，而且是合成生物基乙烯等生物基化学品和生物基材料的原料。巴西、美国、欧洲是世界上三大生物乙醇生产区。第一代生物乙醇的原料是小麦、玉米、甘蔗和甜菜，据德国化学技术与生物工程学会的统计，欧洲37%生物乙醇的原料是玉米、33%是小麦、20%是甜菜。因为存在与人争粮问题，第一代生物乙醇生产受到限制。

第二代生物燃料是以植物秸秆和木质纤维素为原料，正在进入工业化示范阶段。巴西正在加快发展第二代燃料乙醇、即纤维素乙醇，在巴西是以甘蔗乙醇的残渣或蔗糖生产过程的残渣或废弃物为原料，是一种碳排放量更少的清洁燃料。第二代乙醇的优点是在不增加原料种植面积的情况下将乙醇产量提高50%，碳足迹比第一代乙醇低30%、比普通汽油低80%。

巴西在第二代乙醇的研究及应用上处于世界前列，第二代乙醇符合气候危机背景下全球能源转型的需要。巴西通过“未来燃料”法案加快第二代生物乙醇生产，满足可再生能源使用需求。随着技术进步，巴西已投入运营的第二代乙醇工厂产能也在逐渐增加，建设规模不断扩大。巴西赖森能源已宣布建设9座第二代乙醇工厂，未来还将再规划建设11座，总计年产能可达160万吨，除了供应巴西国内市场，未来将向美国、欧洲和亚洲等国家和地区出口第二代乙醇。

生物乙醇除了直接用于燃料，还可以经乙醇脱水制乙烯，进而获得有机化学品和聚乙烯等聚合物；曾有报道美国的生物技术公司和化学品制造商与鲁姆斯合作，正在开发乙醇脱水制丙烯和全生物基聚丙烯技术，拟议中的建设规模150万吨/年；韩国LG公司和巴西布拉斯科公司也都在研发生物乙醇脱水制丙烯和聚丙烯的技术，目前看技术基本成熟，只是成本问题有待验证；2025年9月住友化学开展了乙醇直接制丙烯中试，原料就是农业废弃物或纤维素制得的生物乙醇，住友的目标是2030年商业化运营。

生物技术产业将成为21世纪的重要主导产业，是新一轮科技革命与产业变革和主导全球竞争格局的制高点，尤其是非粮生物基产品将是创新与发展的重点。目前生物乙醇主要是以蔗糖和淀粉为原料，而未来将主要转向植物秸秆等木质纤维素为原料。就碳排放来看，化石原料乙醇的碳排放量是生物乙醇的2倍，甜菜为原料的碳排量最低、木材的碳排量高于甜菜。从其经济性来看，生物乙醇的成本主要取决于生物质原料的价格，因为生物质原料价格占乙醇价格的55%-80%。

二是生物甲醇。与煤制甲醇工艺相近，即生物质原料预处理，主要是脱除水分再经气化获得合成气，然后经合成反应获得甲醇。2012年全球第一家生物质制甲醇工厂在瑞典建成，原料是森林废渣生产10万吨/年燃料级甲醇，效率为66%-72%。其木材单耗是2.6吨干燥木渣，能耗比天然气甲醇高10%以上；其碳排放量以森林残余物为原料生产甲醇的碳排放量是0.56吨/吨甲醇，而天然气甲醇的排放量是0.84吨/吨甲醇。其经济性，原料成本约占60%-70%，所以生物质原料的价格是决定因素，其生物甲醇的成本比天然气甲醇至少高1.5倍。生物甲醇的另一条工艺路线是，生活垃圾或农业废弃物经沼气，即生物甲烷制合成气、再合成甲醇。有了生物甲醇，前面谈到了经碳一化学工艺可以获得一系列生物基化学品、经甲醇制烯烃又可以获得一系列生物基聚合物材料。

我国在生物乙醇、生物甲醇、生物乙二醇、生物可降解聚乳酸、生物基丁二醇、丁二酸以及生物基烯烃、生物基聚碳、生物基聚酯、生物基聚氨酯和生物橡胶（蒲公英橡胶、杜仲胶）等方面，都处于世界领先水平。

循环经济与生物基化学品，是世界和我国石化产业共同关注的主要领域和创新课题，也是石化产业未来发展的重要方向，希望通过此次交流带给您新的思考，为石化产业绿色化转型和高质量发展开辟新的路径。